JPWO2017216968A1 - Humidifier, humidifier, air conditioner and ventilator - Google Patents
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- F24F6/00—Air-humidification, e.g. cooling by humidification
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- F24F6/02—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by evaporation of water in the air
- F24F6/04—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by evaporation of water in the air using stationary unheated wet elements
Abstract
加湿素子は、互いの間に隙間を設けるように第1の方向に沿って並べられた複数の加湿体と、加湿体の上方に設けられて水を溜める貯水槽(12)と、加湿体の上方に設けられて水を通過可能とされた流路(100)と、を備える。貯水槽(12)の底面には、水を滴下するための複数の注水孔が形成され、流路(100)は、貯水槽(12)の内部に連通する流入口(101)と、流路(100)を通過する水を流出させる流出口(102)と、を有し、流入口(101)と流出口(102)は、第1の方向に互いに離間して設けられ、貯水槽(12)が水平に配置された状態で、流出口(102)は流入口(101)よりも低い位置に形成されている。The humidifying element includes a plurality of humidifying bodies arranged in the first direction so as to provide a gap between each other, a water storage tank (12) provided above the humidifying body for storing water, and a humidifying element And a flow path (100) provided above and capable of passing water. A plurality of water injection holes for dripping water are formed on the bottom surface of the water storage tank (12). The flow path (100) includes an inlet (101) communicating with the inside of the water storage tank (12), and a flow path. An outflow port (102) through which water passing through (100) flows out. The inflow port (101) and the outflow port (102) are provided apart from each other in the first direction, and the water storage tank (12 ) Are arranged horizontally, the outlet (102) is formed at a position lower than the inlet (101).
Description
本発明は、加湿空気を生成する加湿素子、加湿装置、空気調和機および換気装置に関する。 The present invention relates to a humidifying element, a humidifier, an air conditioner, and a ventilator that generate humidified air.
加湿空気を生成する機器には、自然蒸発式、電熱式、水スプレー式、超音波式などがある。自然蒸発式のものは、他の方式に比べて加湿能力が小さくなる傾向にある。電熱式のものは、他の方式に比べてランニングコストが嵩む傾向にある。水スプレー式のものは、他の方式に比べて加湿効率が低く装置が大型になる傾向にある。超音波式のものは、他の方式に比べてイニシャルコストが高くなる傾向にある。また、機器の寿命が短く、水中の雑菌および炭酸カルシウムの微粉末が飛散しやすい傾向にある。 Devices that generate humidified air include natural evaporation, electric heating, water spray, and ultrasonic. The natural evaporation type tends to have a smaller humidifying capacity than other types. The electric heating type tends to have a higher running cost than other methods. The water spray type has a lower humidification efficiency than other methods and tends to be large in size. The ultrasonic type tends to have a higher initial cost than other types. In addition, the life of the device is short, and the bacteria in water and the fine powder of calcium carbonate tend to scatter.
こうした中で、自然蒸発式の加湿器は、他の方式に比べてランニングコストを抑えやすいことから、特に長時間運転される場所での使用に有用である。また、問題点として上述した加湿能力についても改善が進んでいる。 Under these circumstances, the natural evaporation type humidifier is particularly useful for use in a place that is operated for a long time because it can easily reduce the running cost as compared with other methods. Moreover, improvement is also progressing about the humidification capability mentioned above as a problem.
自然蒸発式の加湿器には様々な形態がある。その中で、経時的な加湿能力の変化が少なく、長時間の使用に適した加湿方式としては「滴下式」があり、滴下式の加湿器は空気調和機などの業務用の加湿装置に使用される傾向がある。 Natural evaporating humidifiers come in various forms. Among them, there is little change in the humidifying capacity over time, and there is a “drip-type” humidifier suitable for long-term use. The drop-type humidifier is used for commercial humidifiers such as air conditioners. Tend to be.
滴下式の加湿方式を用いた加湿装置として、水を吸水して蒸発させる蒸発部材である加湿体と、加湿体の上方に設けられた貯水槽とを備え、貯水槽の底面から加湿体に水を滴下させる加湿素子を有するものが特許文献1に開示されている。
As a humidifier using a drip-type humidification system, the humidifier is an evaporation member that absorbs and evaporates water, and a water storage tank provided above the humidifier, and water is supplied to the humidifier from the bottom of the water tank.
特許文献1に開示された構成では、貯水槽の底面に傾斜を設けることで、加湿素子自体が傾斜して設けられた場合にも、均等に加湿体への水の供給が図られている。しかしながら、各加湿体に供給された水は重力の影響を受け、より低い方へと流れていく。すなわち、傾斜によって高い位置にある加湿体を流れる水の量は、傾斜によって低い位置にある加湿体を流れる水の量に比べて少なくなる。
In the configuration disclosed in
この場合、各加湿体からの蒸発量には限界があるため、低い位置にある加湿体に余分に流れた水は、蒸発せずに加湿体から流れ落ちてしまう。また、高い位置にある加湿体では、流れる水の量が少なくなることで、加湿量が低下する。したがって、加湿素子が傾斜して設けられた場合に、加湿素子の加湿性能が低下してしまうという問題があった。 In this case, since the amount of evaporation from each humidifying body is limited, the water that has flowed excessively to the humidifying body at a low position flows down from the humidifying body without evaporating. Moreover, in the humidifier in a high position, the amount of flowing water decreases, so that the humidification amount decreases. Therefore, when the humidifying element is provided at an inclination, there is a problem that the humidifying performance of the humidifying element is deteriorated.
また、傾斜が低い位置にある加湿体で蒸発しなかった水が、加湿体の表面から吹き飛ばされて、室内に飛散するおそれがある。 Moreover, there is a possibility that the water that has not evaporated by the humidifier at a low slope is blown off from the surface of the humidifier and scattered in the room.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、傾斜して配置された場合であっても、加湿性能の維持および室内への水の飛散の抑制を図ることができる加湿素子を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides a humidifying element capable of maintaining humidification performance and suppressing scattering of water into a room even when arranged at an inclination. With the goal.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、互いの間に隙間を設けるように第1の方向に沿って並べられた複数の加湿体と、加湿体の上方に設けられて水を溜める貯水槽と、加湿体の上方に設けられて水を通過可能とされた流路と、を備える。貯水槽の底面には、水を滴下するための複数の注水孔が形成され、流路は、貯水槽の内部に連通する流入口と、流路を通過する水を流出させる流出口と、を有し、流入口と流出口は、第1の方向に互いに離間して設けられ、貯水槽が水平に配置された状態で、流出口は流入口よりも低い位置に形成されている。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is provided above a humidifier and a plurality of humidifiers arranged along the first direction so as to provide a gap between them. A water storage tank that stores water and a flow path that is provided above the humidifier and that allows water to pass therethrough. A plurality of water injection holes for dripping water are formed on the bottom surface of the water storage tank, and the flow path includes an inflow port communicating with the inside of the water storage tank, and an outflow port for discharging water passing through the flow path. The inflow port and the outflow port are spaced apart from each other in the first direction, and the outflow port is formed at a position lower than the inflow port in a state where the water storage tank is horizontally disposed.
本発明にかかる加湿素子は、傾斜して配置された場合であっても、加湿性能の維持および室内への水の飛散の抑制を図ることができるという効果を奏する。 Even when the humidifying element according to the present invention is disposed at an inclination, it is possible to maintain the humidifying performance and to suppress the scattering of water into the room.
以下に、本発明の実施の形態にかかる加湿素子、加湿装置、空気調和機および換気装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, a humidifying element, a humidifier, an air conditioner, and a ventilator according to an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる加湿装置1の構成図である。この加湿装置1には加湿素子2が組み込まれている。加湿素子2の通風風上側もしくは通風風下側に、加湿素子1へ室内の空気を送り込み、再び室内へ吹出すための送風機5が組み込まれている。
FIG. 1 is a configuration diagram of a
加湿装置1は、加湿素子2と、水道設備等の給水源に接続されて加湿素子2に加湿用の水を送水する給水管3と、加湿素子2で加湿されずに残った水を外部に排出する排水管4と、加湿素子2に空気流を通過させる送風機5と、を備える。また、加湿装置1は、送風機5および給水系の電磁弁である給水弁3aの操作などを行う制御装置6と、排水等を受容し外部に排水するドレンパン7と、を備える。
The
図2は、実施の形態1にかかる加湿装置1が備える加湿素子2を拡大した図である。加湿素子2は、ドレンパン7上に一個または複数個が直接設置される。各加湿素子2の天部構造の両側の稜角部は、仕切壁と本体箱体の正面側内壁面とに装架されたガイドレール(図示しない)等により抜き差し可能に保持されている。加湿素子2には加湿用の水を供給したり、遮断したりする給水弁3aを備えた給水系がつながれており、ドレンパン7には排水管4が接続されている。
FIG. 2 is an enlarged view of the
加湿素子2に加湿用の水を送水する給水系は、加湿素子2に給水する水の圧力と流量を調整する給水弁3aのほか、給水系への塵の侵入を防ぐストレーナおよび送水用の給水管3を含む水路として構成されている。給水源側との接続部を除く給水系の各接続部分は全てドレンパン7内に集約されていることが望ましい。
The water supply system for supplying humidifying water to the humidifying
図3は、実施の形態1における加湿素子2の斜視図である。図4は、実施の形態1における加湿素子2の分解斜視図である。図5は、実施の形態1における加湿素子2の正面図である。図6は、図5に示す加湿素子のX−X線に沿った断面図である。加湿素子2は、互いの間に隙間を設けるように図4および図5において矢印Yで示す方向である第1の方向に沿って並べられた多数の平板状の加湿体20を備える。図6に示すように、加湿体20の上部には、拡散部材30が接触されている。拡散部材30は、第1の方向に沿って延びるように形成され、1つの拡散部材30に複数の加湿体20がまとめて接触する。
FIG. 3 is a perspective view of the
図6に示すように、加湿体20の上方には、加湿体20に供給するための水を蓄える貯水槽12、給水管3から水を貯水槽12へ注入する給水口11がある。また、加湿体20の下方には加湿体20から加湿されずに残った水を受けて排水するための排水部13、および排水口13aがある。加湿体20は、ケーシング10の内部に収納されて固定される。
As shown in FIG. 6, above the
図4に示すように、給水口11、排水部13は、ケーシング10に形成される。ケーシング10には、上部構造としての貯水槽12と下部構造としての排水部13とを接続する構造壁14が形成される。
As shown in FIG. 4, the
ケーシング10は、ABS樹脂、PS樹脂やPP樹脂を含む熱可塑性のプラスチックによる射出成型等で形成されている。ケーシング10は、2つの部品であるケーシング10aとケーシング10bとに分かれている。加湿体20を、ケーシング10a、ケーシング10bで挟み込み、ケーシング10aおよびケーシング10bの係合部15を合わせることにより、ケーシング10aとケーシング10bとが一体化する構造となっている。
The
ケーシング10a、ケーシング10bにはそれぞれ、排水口13aとなる部分、加湿体20へ被加湿空気を導入する開口部10cが設けられている。また、ケーシング10bには貯水槽12へ水を供給するための給水口11が設けられている。ケーシング10の内側には、加湿体20を収納する収納空間が設けられている。
Each of the
ケーシング10のうち加湿体20と接触する部分には、加湿体20の位置を規制するための位置決め用の突起10dが設けられている。加湿体20は含水時に軟化し、水の重さで変形するものもあるため、ケーシング10と接触する加湿体20の外周部分で加湿体20の位置を規制することによって、加湿体20間の流路の寸法を確保し、均一に空気が流れるようにすることができる。
A
それにより、加湿素子2の圧力損失の低下が抑えられ、加湿体20の全面が有効に加湿面として使用されるので、加湿体20が歪んだ場合に比べて加湿量が増加する効果が期待できる。
Thereby, a decrease in the pressure loss of the
給水口11は、貯水槽12へ水を供給するため、加湿素子2の上方、加湿体20より上面側に設けられる。給水口11の形状は給水管3に合わせた形状とし、容易に抜けないように凸状の帯(かえし)を形成したり、ホースバンドで縛ったりしてもよい。給水口11は加湿体20の上部から水を供給できる構造であれば位置等に制約はないが、給水管3と給水口11とのつなぎ目から水漏れが発生した場合を考慮すると、空気流の風上側に配置することが望ましい。このようにすることで、給水管3と給水口11とのつなぎ目から漏れた水は、気流に乗り、風下側、すなわち加湿素子2側へ導かれて加湿体20に吸収されるため、加湿素子2の風下側への水の飛散を少なくすることができる。
The
加湿量に対して給水量が過剰な場合、加湿されずに排水部13から流れてゆく量が多くなり、無駄な水量が増大するため、給水口11には、水量を絞るための機構を設けて、流量を調整することが望ましい。水量を絞るための機構は、例えば図6で示すオリフィス部40である。流量調整の際には、その加湿素子2の最大加湿量より多い流量を供給できるようにする必要がある。なお、オリフィス部40は、流量調節が可能であればよく、金属メッシュや多孔質材料を用いて水量を調整するものでも機能上問題ない。
When the amount of water supply is excessive with respect to the humidification amount, the amount that flows from the
図6に示すように、貯水槽12は拡散部材30の上方に設けられる。貯水槽12の底面には拡散部材30へ水を滴下するための複数の注水孔12aが形成されている。貯水槽12と拡散部材30とは一体部品として組み合わされ、その一体部品がケーシング10aとケーシング10bの間に挟まれて保持されている。また、貯水槽12内に貯水槽12の水位を検知する水位検知センサー8を設置してもよい。検知された水位をフィードバックして、図1に示す制御装置6によって給水弁3aの開閉を制御してもよい。
As shown in FIG. 6, the
拡散部材30は、多孔質の板材で形成される。貯水槽12から滴下した水を吸収し、加湿体20へ水を送るため、素材の表面は極力親水性であるほうが、浸透性が良好になり通水できる流量が増加する。また、拡散部材30は常に水に触れるため、水によって劣化しにくい材料で形成されることが望ましい。水によって劣化しにくい材料で形成された拡散部材30には、樹脂であるPET樹脂等のポリエステルやPP樹脂、セルロースで作られた多孔質板が挙げられ、金属であるチタン、銅、ステンレスで作られた多孔質板が挙げられる。また、素材表面の親水度を増すため、拡散部材30に親水化処理を施してもよい。
The
加湿体20は拡散部材30と同様に多孔質の板材で形成される。好適な条件は拡散部材30と同一であり、拡散部材30と同一の素材を用いてもよい。ただし、拡散部材30より吸水性のよい素材を加湿体20に用いると、拡散部材30が吸水して内部に十分水が拡散する前に加湿体20が水を吸ってしまうため、各加湿体20への水の供給の均一度が落ちることがある。その場合は、拡散部材30の鉛直方向の寸法を大きくすること等で対策できる。なお、加湿素子2全体の高さ方向に寸法の制約がある場合、拡散部材30の鉛直方向への寸法にも制約が加わるので、拡散部材30より吸水性が低い素材を加湿体20に使用して、拡散部材30の鉛直方向への寸法を小さくできるようにすることが望ましい。
The
加湿体20の表面には、凸部21が設けられている。凸部21によって、加湿体20同士の間隔の保持が図られる。凸部21は、加湿体20に冶具等を押し当てる等を行い、その部分を塑性変形させて形成する。加湿体20上の凸部21の配列位置が異なる2種類の加湿体20を交互に配列することで、加湿体20の間隔を一定に保つ機能を有する。なお、加湿体20は第1の方向に沿って、間隔が一定に保たれていれば良く、一定間隔に加湿体20の板厚分の切り欠きが入った櫛を加湿体20に噛み合わせて間隔を保持したものでもよいし、波状に成形した加湿体20をハニカム状に積層することで間隔を保持する構造であってもよい。
A
拡散部材30の下端と加湿体20の上端は、一部が接触して設置されている。拡散部材30と加湿体20が接触していれば、加湿体20の毛細管力の作用により水が淀みなく流下するが、組立て時のばらつき、輸送中の振動の影響を加味し、拡散部材30の下端と加湿体20の上端を互いに差込むようにして連結してもよい。
A part of the lower end of the diffusing
なお、拡散部材30は、上方に位置する貯水槽12から滴下する水を、第1の方向に均等に拡散するため、すなわち第1の方向に並べて配置された複数の加湿体20に均一に水を供給するために設けられている。したがって、複数の加湿体20が一体化されて、複数の加湿体20同士の間で第1の方向に水を拡散できる場合には、加湿体20自体が拡散部材30と同様の水の拡散機能を有することになる。この場合には、拡散部材30を用いずに、貯水槽12から直接加湿体20に水を滴下させる構成であってもよい。
Note that the
次に、貯水槽12の構造について詳しく説明する。図7は、図6に示す加湿素子2のZ−Z線に沿った断面図であって、貯水槽12を拡大した図である。貯水槽12の底面には複数の注水孔12aが形成されている。複数の注水孔12aは、同一平面状にあり、かつ、加湿装置1、および加湿素子2を水平に設置した場合に、全ての注水孔12aが水平に並ぶように形成されている。貯水槽12の外側には、注水孔12a部分から下方に伸びる筒状壁面12bが形成されている。筒状壁面12bの先端は、拡散部材30に接触する。拡散部材30の上面と貯水槽12の外側との間には、筒状壁面12bの高さ分の空間が設けられている。
Next, the structure of the
図8は、実施の形態1における貯水槽12の注水孔12a部分を拡大した図であって、貯水槽12を下方から見た図である。筒状壁面12bの先端には、切欠12cが形成されている。
FIG. 8 is an enlarged view of the
図9は、実施の形態1における貯水槽12の周辺部分の斜視図である。貯水槽12の外壁には、貯水槽12から伸びる2本の流路である連通流路100が形成されている。それぞれの連通流路100には、貯水槽12の内部に連通する流入口101と、連通流路100上を通過する水を流出させる流出口102とが形成されている。貯水槽12と連通流路100は、例えば樹脂で一体に形成されている。連通流路100は、貯水槽12から溢れた水を、拡散部材30に誘導するための流路である。
FIG. 9 is a perspective view of the peripheral portion of the
連通流路100の流路構造について説明する。図9に示す貯水槽12の奥側に形成された1本の連通流路100に着目する。流出口102は、貯水槽12を挟んで流入口101の反対側となる位置に形成されている。また、流出口102は、貯水槽12が水平に配置された状態において、流入口101よりも下方となる位置に形成されている。連通流路100は、貯水槽12が水平に配置された状態において、流入口101から流出口102に向かって流路は傾斜している。したがって、図9において右側に形成されている流出口102は、貯水槽12の奥側に形成されている連通流路100および左側に形成されている流入口101と繋がっている。図9において右側に形成されている流入口101は、貯水槽12の手前側に形成されている連通流路100および左側で貯水槽12の陰に隠れた流出口102と繋がっている。
The flow channel structure of the
言い換えると、図9において右側に形成されている流出口102は、同じく右側に形成されている流入口101とは繋がっておらず、別々の連通流路100である。図7を例にとると、図7の右側で上下に並べて形成された流入口101と流出口102とは繋がっておらず、別々の連通流路100である。
In other words, the
図7に示す連通流路100の断面形状は、上方が開放されたコの字型の開渠で形成されている。連通流路100は水を流すことができればよく、筒状に形成されていてもよい。開渠の場合は流路の成型が容易であり、また、流路内の水が乾燥しやすく衛生性に優れるという利点がある。筒状に形成した管の場合は、配管経路の自由度が高く、また、管の内径の変更により流量を調整しやすいという利点がある。
The cross-sectional shape of the
連通流路100を開渠で形成する場合、断面形状はコの字型ではなく、台形型や半円型でもよい。台形型や半円型は、同じ断面積を得ようとすると、連通流路100の幅が広くなる。台形型や半円型の連通流路100は、断面積が同一の条件であれば、コの字型の連通流路100よりもぬれ縁長さを短くできる。これにより、連通流路100での流動抵抗を減少させることができる。また、流入口101と流出口102の間の流路部分の断面積は、流入口101から流入した水を流路の外に漏らさず流せるように、流入口101での流路部分の断面積よりも大きく形成されている。
When the
図7に示すように連通流路100は、貯水槽12の外壁の外側に形成されている。連通流路100は水を流すことができればよく、貯水槽12の外壁の内側に形成してもよいし、貯水槽12の外壁から離れた位置に形成してもよい。
As shown in FIG. 7, the
図10は、実施の形態1における貯水槽12を上方から見た上面図である。図11は、図10に示す貯水槽12のW−W線に沿った断面図である。図中に示した破線の矢印は、連通流路100内を水が流れた場合の流れの経路を表す。流入口101から流出口102に至るまでの連通流路100は、一定勾配の滑らかな斜面で形成されている。流路の途中に凹凸があると、水が溜まり、細菌やカビが付着して増殖する恐れがあるため好ましくない。貯水槽12が水平に配置された状態での連通流路100の勾配α[°]は、貯水槽12の設計上の許容される最大の傾き角度(最大許容勾配)βMAX[°]に対して以下の関係が成立する。
α>βMAX (1)FIG. 10 is a top view of the
α> β MAX (1)
図7に示すように、流入口101は、貯水槽12から溢れる水が連通流路100に導入されるよう、貯水槽12の外壁の上端よりも低い位置、かつ、連通流路100の上端よりも低い位置に形成されている。また、貯水槽12から水が溢れるまでは連通流路100に水が流れないよう、注水孔12aの上端よりも高い位置、且つ、貯水槽12が水平に設置された状態で、貯水槽12内に規定量の水が供給されたときに、注水孔12aの滴下流量と貯水槽12への供給流量が平衡して釣り合う水位よりも上方に設けられている。なお、滴下流量と供給流量が平衡して釣り合う水位については後述する。
As shown in FIG. 7, the
流入口101を貯水槽12の外壁の上面に設けられない場合は、貯水槽12の外壁よりも低い位置に開口を設けて、この開口を流入口101とすればよい。流入口101は、貯水槽12から溢れる水を連通流路100内に確実に導くことができるよう、十分広くする必要がある。少なくとも、注水孔12aの穴径よりも大きくすることが望ましい。
When the
図10に示すように、流入口101は、貯水槽12が傾斜した場合に貯水槽12内に溜まった水位の変化を受けやすい箇所に設けられている。本実施の形態1のように、貯水槽12が上方から見た場合に長手方向と短手方向を有する形状、例えば長方形のような場合には、貯水槽12の外壁のうち、長手方向に垂直な面に取り付けられている。本実施の形態1では、長手方向と第1の方向とが一致している。
As shown in FIG. 10, the
図7に示すように、流出口102は、拡散部材30の直上に位置する。流出口102は、連通流路100を流れる水を拡散部材30に供給できればよく、拡散部材30の側面に位置し、横から水を供給する構造であってもよい。流出口102は拡散部材30の長手方向の端部側に設けられている。拡散部材30に対する流出口102の位置をこのように形成することで、拡散部材30が傾斜した際に、流出口102から流出する水を拡散部材30の傾斜の上方に供給することができる。流出口102の断面積は、流入口101および連通流路100を流れる水を連通流路100の外に漏らさず流せるよう、連通流路100よりも大きく形成されている。
As shown in FIG. 7, the
上述のように、図10に示す貯水槽12には、2本の連通流路100が形成されている。したがって、流入口101と流出口102はそれぞれ2箇所ずつ設けられている。貯水槽12に設けられた2箇所の流入口101は、第1の方向に対して貯水槽12を隔てる位置に、分かれて配置されている。二つの流入口101は、貯水槽12の底面から同じ高さに設けられている。
As described above, two
本実施の形態1では、貯水槽12の長手方向に延びる2本の連通流路100が設けられているが、貯水槽12の短手方向に延びる連通流路が設けられていてもよい。連通流路100の本数は、1本であってもよいし、3本以上であってもよい。
In the first embodiment, two
次に、給水口11から加湿体20に至る一連の水の流れについて説明する。給水口11には、給水弁3aで制御された一定流量の水が供給される。給水口11から流入した水は、貯水槽12に流れる。図12は、実施の形態1における貯水槽12の周辺部の一例を示す断面図である。貯水槽12に流入した水は貯水槽12の底面の複数の注水孔12aから滴下し、切欠12cを有する筒状壁面12bを伝わって拡散部材30に吸水される。拡散部材30に吸水された水は、拡散部材30の内部に広がりながら流下し、拡散部材30の下端に到達する。
Next, a series of water flows from the
拡散部材30の下端と加湿体20の上端は接触しているため、流下した水は加湿体20の毛細管力の作用でこの接触部から加湿体20に伝わり流下する。水は加湿体20の内部に広がりながら加湿体20全体に浸透して流下し、加湿体20の下端から滴下する。加湿体20で蒸発しなかった過剰な水は下部の排水部13からケーシング10の外部に流れ出ていく。この際、加湿体20の間に通風される空気によって、加湿体20の表面から水分が奪われて、加湿された空気として加湿素子2から排気される。このため、加湿体20の下端から滴下排水される流量は、給水口11から供給される水量から加湿空気として加湿体20から奪われる水量を差し引いた水量となる。
Since the lower end of the diffusing
この一連の流れにおいて、貯水槽12に貯水される水位と注水孔12aとの関係について説明する。注水孔12aには通水される際に流動抵抗が存在する。ある一つの注水孔12aの入口にかかる水頭圧Pi(注水孔12aの入口から水位の高さまでのヘッド差)と、その注水孔12aを通過する流量Qiとの間には以下の関係がある。
Qi=Ci×Ai×√(2×Pi/ρ) (2)
上式において、Ciは注水孔の形状等による係数、Aiは注水孔断面積、ρは水の密度、iは複数の注水孔がある場合の番号を表す添え字である。In this series of flows, the relationship between the water level stored in the
Qi = Ci × Ai × √ (2 × Pi / ρ) (2)
In the above equation, Ci is a coefficient depending on the shape or the like of the water injection hole, Ai is the cross-sectional area of the water injection hole, ρ is the density of water, and i is a subscript representing the number when there are a plurality of water injection holes.
簡単には、注水孔12aの形状が一定であれば、貯水槽12に貯水される水位が高いほど、注水孔12aの入口にかかる水頭圧Piが増加し、その平方根に比例して注水孔12aを流れる流量Qiが増加する。貯水槽12にN個の注水孔12aが設けられている場合は、注水孔12aから滴下する流量の合計Qoutは下式となる。
Qout=Q1+Q2+Q3+・・・Qi+・・・+Qn (3)Briefly, if the shape of the
Qout = Q1 + Q2 + Q3 + ... Qi + ... + Qn (3)
つまり、給水口11から貯水槽12に供給される給水流量Qinを全て注水孔12aから滴下できるように、注水孔12aの形状等による係数C、および注水孔断面積A、および注水孔12aの入口にかかる水頭圧P、および注水孔12aの個数を決定することにより、貯水槽12に供給した水を貯水槽12から溢れさせることなく、注水孔12aから拡散部材30へと滴下させることができる。
That is, the coefficient C depending on the shape of the
加湿装置1、および加湿素子2を水平に設置した場合に、全ての注水孔12aは水平に並ぶよう形成されている。この状態を、貯水槽12が水平に配置された状態ともいう。加湿装置1、および加湿素子2が水平に設置されている場合、貯水槽12内の水位は注水孔12aと平行になり、上記式(2)における注水孔12aの入口にかかる水頭圧Piは全ての注水孔12aで等しくなる。つまり、注水孔12aから滴下する流量Qiは全ての注水孔12aで均一となり、拡散部材30、および加湿体20を流れる供給水を第1の方向に対して均一に流すことができる。
When the
次に、夜間など加湿が不要になった場合の加湿運転の停止について説明する。例えば夜間など居室が無人となり加湿が不要な場合には、加湿装置1の加湿運転が停止される場合がある。ここで、加湿素子2を湿潤状態で長時間放置することは衛生上好ましくない。空気中の細菌、カビが湿潤部分に付着して増殖した場合、加湿運転を再開した際に加湿素子2の表面を通過する通風に細菌やカビ胞子が搬送されて居室内に放出される懸念がある。このような細菌、カビ類の増殖抑制方法としては、できるだけ早く加湿素子2を乾燥させることが有効である。
Next, stop of the humidification operation when humidification becomes unnecessary such as at night will be described. For example, when the living room is unattended and humidification is unnecessary, such as at night, the humidifying operation of the
このような観点から、加湿装置1を停止する際は、制御装置6からの制御で給水弁3aを閉止後に送風機5を運転させて、加湿素子2を乾燥させる制御を行うことが好ましい。ここで、加湿素子2の乾燥時間を短縮させるためには、貯水槽12内を早期に乾燥させる必要がある。しかしながら、貯水槽12は凹形状のため通風乾燥させにくい。そこで、給水弁3aが閉止された後は、貯水槽12内の水を素早く拡散部材30の方に流出させることが重要である。
From such a point of view, when the
図12に示す貯水槽12の内部の底面は、注水孔12a部分で最下位となるように傾斜している。そのため、給水弁3aが閉止された後は、注水孔12aの入口にかかる水頭圧Piにより貯水槽12内の水は滴下を続ける。また、注水孔12aの入口にかかる水頭圧Piが限りなくゼロに近くなると、注水孔12aに接触させた拡散部材30の毛細管力により、貯水槽12内の水は円滑に吸収される。したがって、貯水槽12内の水は、拡散部材30を通して外部に流出し、貯水槽12内の早期乾燥を図ることができる。
The bottom surface inside the
このように、貯水槽12に上部が解放された容器を用いることで、加湿素子2を長期間使用しない場合の水槽内部の衛生性を確保することができる。また、注水孔12aを密閉容器で形成して水を滴下させる給水方式に比べて、シール部材などが不要な上、構造が簡素化でき、安価で長期信頼性の高い加湿素子2を提供することができる。
In this way, by using a container having an open top for the
次に、貯水槽12の経年変化について説明する。給水中の硬度成分およびシリカ、鉄さびなどの蒸発残渣が経時的に注水孔12aに堆積した場合は、上記式(2)における注水孔断面積Aiが小さくなる。貯水槽12への給水流量が一定であれば、注水孔12aの入口にかかる水頭圧Piは大きくなる。すなわち、貯水槽12内の水位は上昇する。この場合、貯水槽12の外壁の上限までは、給水を全て注水孔12aから滴下させることができるため、貯水槽12はできるだけ深い容器であることが望ましい。しかしながら、貯水槽12やケーシング10の寸法の制約から、許容できる水位上昇量、すなわち貯水槽12の深さには上限値が存在する。
Next, the secular change of the
注水孔12aに蒸発残渣やゴミが侵入した場合、上述したように、貯水槽12内の水位は上昇する。流入口101は貯水槽12の外壁よりも低い位置にあるため、水位が上昇して貯水槽12内を水が溢れそうになると、水は流入口101に流入する。流入口101に流入した水は、連通流路100を流れ、流出口102から拡散部材30に流下する。つまり連通流路100は、注水孔12aが水を通しにくくなった場合の補助流路として機能する。
When evaporation residue or dust enters the
次に、加湿装置1または加湿素子2が傾斜して設置された場合について説明する。上記の構造によれば、加湿装置1、および加湿素子2が水平に設置されている場合、注水孔12aから滴下する流量は全ての注水孔12aで均一となる。しかしながら、実際には必ずしも水平に設置されるわけではない。
Next, a case where the
例えば、天井埋め込み形の加湿装置においては、天井に埋め込まれたアンカーボルトに金具を用いて加湿装置1を設置する際に、水平から若干傾いて設置される場合がある。また、加湿素子2を点検するなどして取り外した場合、再び設置する際に若干傾いて取り付けられる場合がある。したがって、加湿装置1や加湿素子2は、傾斜して設置された場合であっても加湿体20に均一に水が拡散され、水平時と傾斜時の加湿性能の間に差がないことが望ましい。
For example, in a ceiling-embedded humidifier, when the
次に、加湿装置1や加湿素子2が傾斜して配置された場合の連通流路100内の詳しい水の流れについて詳細に説明する。
Next, a detailed flow of water in the
図13は、実施の形態1における貯水槽12周辺を、図6に示すZ−Z線に沿った断面で示す図である。貯水槽12は、図中の右側が低くなるようβ[°]傾斜している。また、貯水槽12から水が溢れる直前の状態を表している。この場合、貯水槽12から溢れた水は流入口101に流れ込もうとするが、2箇所設けられた流入口101のうち、傾斜により低い側に位置する流入口101、すなわち図中の右側に位置する流入口101へと流れ込む。
FIG. 13 is a view showing the periphery of the
図14は、実施の形態1における貯水槽12周辺を、図10に示すW−W線に沿った断面で示す図であって、貯水槽12が傾斜して設置された状態を示す図である。図14は、図13と同様に、図中の右側が低くなるようβ[°]傾斜している。図14は、流入口101から流入した水(図中の破線の矢印)が連通流路100、拡散部材30、加湿体20を流れる様子を表している。勾配αは上記式(1)に示す関係を満たしているため、流入口101から連通流路100に流入した水は、連通流路100の傾斜に沿って流出口102に向かって流れる。貯水槽12が傾斜することにより、高い位置にある流出口102から、拡散部材30へと水が供給される。
FIG. 14 is a view showing the periphery of the
図14に示すように、流出口102は拡散部材30の長手方向の端側に設けられている。水は、拡散部材30の傾斜の上方側に浸透する。拡散部材30に浸透した水は、拡散部材30内を傾斜に沿って下方に流れることで、高い位置側から低い位置へと順に加湿体20に浸透する。
As shown in FIG. 14, the
つまり、加湿装置1または加湿素子2が傾斜している場合でも、貯水槽12の低い位置から溢れた水を拡散部材30の高い位置に供給することができ、加湿体20の全体に水を供給することができる。
That is, even when the
例えば、傾斜した貯水槽12の低い位置から溢れた水を、そのまま下方に流した場合には、溢れた水が拡散部材30の低い位置に供給される。この場合、重力の影響によって、拡散部材30の低い位置に浸透した水は、高い位置に広がりにくくなる。そのため、拡散部材30に供給された水は、拡散部材30の低い位置となる部分の直下の加湿体20に集中して伝わる。一部の加湿体20に集中して水が伝わることで、加湿体20の表面に水が浮いて、その水が風に乗じて飛散し、製品外に漏れるおそれがある。また、高い位置にある加湿体20に水が十分に供給されにくいため、加湿性能が低下する。
For example, when the water overflowing from the low position of the inclined
一方、本実施の形態1によれば、貯水槽12の低い位置から溢れる水を、連通流路100で拡散部材30の高い位置となる部分に供給することができる。これにより、重力を利用して加湿体20全体への水の供給の均一化を図ることができる。また、一部の加湿体20に水が集中することによる水の飛散の抑制と加湿性能の低下の抑制を図ることができる。流入口101と流出口102とが、第1の方向に互いに離間して形成されていれば、図13等に示す方向に貯水槽12が傾斜した時に、溢れた水を高い位置に誘導することができる。
On the other hand, according to the first embodiment, the water overflowing from the low position of the
図15は、図10に示す貯水槽12の他の例を示す図である。流入口101は連通流路100内に水を導くことができればよい。貯水槽12の短手方向長さ(貯水槽12の幅)が短い場合、流入口101は、貯水槽12の外壁のうち、長手方向と平行な面の端側に設けてもよい。この場合、流入口101は、貯水槽12の外壁のうち、長手方向に垂直な面に近接して設けるとよい。
FIG. 15 is a diagram showing another example of the
次に、流入口101の設置位置が、注水孔12aを流れる流量に及ぼす影響について詳しく述べる。まず、加湿装置1または加湿素子2が傾斜して設置された場合に注水孔12aを流れる水の流れについて説明する。
Next, the effect of the installation position of the
加湿装置1または加湿素子2が傾斜して設置された場合、注水孔12aの入口にかかる水頭圧Pは注水孔12aごとで異なる。つまり、傾斜により他の注水孔12aに比べて最も高い側に位置する注水孔12aから流出する流量は、その注水孔12aよりも相対的に低い側に位置する注水孔12aから流出する流量よりも少なくなる。例えば、注水孔12aの入口の水頭圧が元の1/2になると、流量は約7割に減少する。このように傾斜により注水孔12aから滴下する流量に偏りが発生すると、下流に備えられた拡散部材30や加湿体20を流れる流量にも偏りが発生する。
When the
図16は、図6に示すZ−Z線に沿った断面図の貯水槽12を拡大した図である。給水口11から貯水槽12へ供給される流量は給水弁3aにより一定に制御されており、そのときの流量をQ0とする。供給される流量と、注水孔12aから滴下する流量は平衡し、貯水槽12内は一定の水位で保たれている。このときの、貯水槽12の水平時の水位の釣り合い線を図中の直線Aで表し、図中の右側が低くなるよう最大許容勾配βMAX[°]で傾斜している場合の水位の釣り合い線を直線Bで表す。FIG. 16 is an enlarged view of the
図17は、図16に示す貯水槽12の模式図である。図17中の直線A(破線)は図16と同じく、水平時の水位の釣り合い線を表す。また、図16中の直線Bは図中の右側だけが低くなるように傾斜した場合を表しているのに対し、図17中の折れ線B(2点鎖線)は、貯水槽12が左右両方に最大許容勾配βMAX[°]で傾斜した場合の、最大の釣り合い水位を表している。貯水槽12に供給される流量は図16と同じく、流量Q0で一定に制御されているとする。FIG. 17 is a schematic diagram of the
図17において、流入口101を直線Aよりも下方に設けた場合を考える。このような配置では、設計通りの流量Q0が供給され、且つ、加湿装置1もしくは加湿素子2が水平に設置された場合でも、水は流入口101を通り連通流路100に流れてしまう。つまり、本来注水孔12aから均一に滴下できるはずの流量を、連通流路100に流してしまうため、流入口101の配置としては好ましくない。
In FIG. 17, the case where the
次に、流入口101を、直線Aよりも上方、かつ折れ線Bよりも下方に設けた場合を考える。設計通りの流量Q0が貯水槽12に供給されていれば、水平時には注水孔のみから水が滴下する。一方で、加湿装置1もしくは加湿素子2が最大許容勾配以下で傾斜して設置された場合は、流入口101の位置によっては、水を連通流路100に流すことができる。連通流路100に水が流れると、傾斜している拡散部材30の高い位置にある部分に水を供給することができる。したがって、直線Aよりも上方、かつ折れ線Bよりも下方に流入口101を配置することで、傾斜により注水孔12aの滴下量が相対的に少なくなる拡散部材30の高い位置にある部分に、傾斜時のみ水が流れ込む連通流路100を利用して、直接水を供給できる。
Next, consider a case where the
次に、流入口101を、折れ線Bよりも上方に設けた場合を考える。流量Q0が貯水槽12に供給されており、かつ、加湿装置1または加湿素子2の傾きが最大許容勾配以下であれば、水は連通流路100に流れることはない。ただし、上述したように、経年的な影響で注水孔12aが塞がると、貯水槽12内の水位が上昇し、水は流入口101を通り連通流路100に流れる。そのため、このように流入口101を配置した場合は、注水孔12aが塞がるなどの非常用の流量確保手段として、連通流路100を利用することができる。
Next, consider a case where the
本実施の形態1では、上述したように、流入口101は、直線Aよりも上方に設けられている。すなわち、貯水槽12が水平に設置され、かつ、注水孔12aから水が滴下している場合の水位の釣り合い位置に対し、流入口101は、常に上方に位置している。このように流入口101を配置することにより、注水口12aから滴下される流量を損なうことなく、貯水槽12から溢れる水だけを連通流路100に流すことができる。
In the first embodiment, as described above, the
実施の形態2.
図18は、本発明の実施の形態2における貯水槽12を上方から見た上面図である。図19は、図18に示す貯水槽12のV−V線に沿った断面図である。実施の形態2では、連通流路100の形状が異なるほかは実施の形態1と同様の構成であるため、同様の構成である部分の記述は省略する。
FIG. 18 is a top view of the
図18、図19に示す連通流路100では、末端に設けられた流出口102に加えて、連通流路100の底面に複数の流出口103が設けられている。これにより、複数箇所から拡散部材30に水を滴下させることができる。したがって、実施の形態1よりも緻密に、拡散部材30に供給する流量の分布を調整することができる。流出口103の穴径、数、および位置を変えることで、流出口102,103から拡散部材30に滴下する水の流量を細かく制御することができる。
In the
実施の形態3.
図20は、本発明の実施の形態3における加湿素子2の貯水槽12部分を拡大した断面図であって、図6に示すZ−Z線に沿った断面図に相当する図である。図中の右側が低くなるよう傾斜している。図21は、実施の形態3における加湿素子2の断面図であって、図10に示すW−W線に沿った断面図に相当する図である。図中の右側が低くなるよう傾斜している。実施の形態3では連通流路100の形状が異なるほかは実施の形態1と同様の構成であるため、同様の構成である部分の記述は省略する。Embodiment 3 FIG.
FIG. 20 is an enlarged cross-sectional view of the
図20に示すように、一本の連通流路100では、末端に設けられた流入口101に加えて、複数の流入口104が設けられている。なお、図中に示す貯水槽12内に設けた二つの円形(点線)の開口からなる流入口104は、図の手前側に位置する流入口101を模式的に表したものである。貯水槽12から流入口101に流れた水は、図21に示す連通流路100内に流れ込み、流出口102から流出し、拡散部材30に吸収される。このように流入口104を複数設けることで、上記式(2)を用いて、注水孔12aを流れる流量と、連通流路100を流れる流量の割合を細かく制御することができる。
As shown in FIG. 20, in one
流入口104を複数設ける場合は、少なくとも1個以上の流入口104においては、流量を絞る必要がある。流入口104の穴径を必要以上に大きくして流量を絞らない場合、一つの流入口104に全ての水が集中して連通流路100を流れる流量を調整できなくなるため、流入口104を複数設けるメリットが小さくなる。
In the case where a plurality of the
実施の形態4.
図22は、本発明の実施の形態4における加湿素子2の貯水槽12部分を拡大した断面図であって、図6に示すZ−Z線に沿った断面図に相当する図である。実施の形態4では、貯水槽12の形状が異なるほかは実施の形態1と同様の構成であるため、同様の構成である部分の記述は省略する。なお、図22は、図中の右側が低くなるよう傾斜した貯水槽12を示している。
FIG. 22 is an enlarged cross-sectional view of the
実施の形態4の貯水槽12の内部には、連通流路100である管が設けられている。連通流路100は上に凸のカーブを有する、曲がり管で形成される。連通流路100は、シリコンチューブ、防食処理の施された金属管など、耐水性と防食性を有する材料からなる。
A pipe that is a
連通流路100の一端部である流入口101は、貯水槽12が水平に設置された状態において、注水孔12aの上端よりも高い位置、かつ、貯水槽12の外壁の上端よりも低い位置に形成されている。また、貯水槽12の底面付近に配置されている。連通流路100の他端部である流出口102は、貯水槽12の底面で、かつ、拡散部材30の直上に設けられている。流出口102は、連通流路100内を流れる水を拡散部材30に供給できればよく、拡散部材30の側面に位置していてもかまわない。貯水槽12が水平に配置された状態で、流入口101と流出口102とは異なる高さに配置される。より具体的には、流入口101のほうが流出口102よりも高い位置に配置される。
The
連通流路100内の水の流れについて説明する。図22に示すように、貯水槽12に供給される流量と、注水孔12aから滴下する流量が釣り合うことで、貯水槽12内の水位は水位Jで釣り合う。このとき、連通流路100内には、流入口101から流入した水が水位Jよりもやや低い位置まで満たされる。このとき、連通流路100内の水の流動を妨げる方向に働く表面張力Fと、連通流路100に水を流そうとする水圧による力F´には、以下の関係がある。
F>F´ (4)The flow of water in the
F> F ′ (4)
ここで、注水孔12aの周囲に水中の硬度成分やごみが経年的に堆積し、注水孔12aの流動抵抗が増した場合を考える。貯水槽12内の水位は水位Jの位置から次第に上昇する。しかし、連通流路100は上に凸の管で形成されているため、管内の水は、少なくとも曲がり部の頂点を越えるまでは流出口102から流れ出ない。
Here, a case is considered where hardness components and dust in water accumulate around the
次に、連通流路100内の液面に作用する力が以下の関係になると、その瞬間、サイフォンの原理より連通流路100内を水が流れ始める。
F<F´ (5)Next, when the force acting on the liquid surface in the
F <F '(5)
この瞬間の貯水槽12内の水位を水位Kとする。連通流路100内を流れる水は、流出口102から出て、拡散部材30に吸収される。また、水が流出することで貯水槽12内の水位は低下していく。
The water level in the
次に、連通流路100内の液面に作用する力が再び上記式(4)の状態になると、連通流路100内の水は流れなくなる。この瞬間の水位を水位Lとする。この状態では貯水槽12内の水は流出しないため、再び貯水槽12内に水が溜まっていき、貯水槽12内の水位は上昇する。水位が水位Kに至ると、再び連通流路100内を水が流れ始める。以降は、水位Lと水位Kの間で水位が変動し、連通流路100を断続的に水が流れる。
Next, when the force acting on the liquid level in the
本実施の形態4によれば、水位の上昇分の水をサイフォンの原理を用いて貯水槽12から断続的に拡散部材30に供給し、拡散部材30と加湿体20のフラッシング洗浄を行なうことができる。連通流路100をこのような構成にすることで、連通流路100を通して拡散部材30に供給する水を、脈動流にすることができる。実施の形態1に示した定常流に比べて、拡散部材30や加湿体20に付着した蒸発残渣やゴミを瞬間的に大きな流量で洗い流すことができ、蒸発残渣やゴミの付着による加湿性能の低下の抑制、および低下した加湿性能の改善を図ることができる。
According to the fourth embodiment, the rising water level is intermittently supplied from the
一方、連通流路100を流れる瞬間的な流量があまりに多い場合、加湿体20の表面に浮いた水が風に乗じて飛散し、製品外に飛散するおそれがある。したがって、連通流路100内を流れる流量は、一定流量以下に規制する必要がある。連通流路100内に流す流量は、連通流路100の曲がり部の頂点の高さから流入口101又は流出口102のどちらか高い方の高さまでの間の鉛直方向距離、および、連通流路100を構成する材料の濡れ性、連通流路100の管内径等で調整することができる。詳しくは、連通流路100の曲がり部の頂点の高さから流入口101又は流出口102のどちらか高い方の高さまでの間の鉛直方向距離が長いほど、連通流路100内を流れる流量は多くなる。また、連通流路100の管内径が大きいほど、連通流路100内を流れる流量は多くなる。
On the other hand, when the instantaneous flow rate flowing through the
なお、連通流路100の管内径があまりに大きい場合、連通流路100内の水の流れはサイフォンの原理によるものではなく、開渠流れとなる。つまり、水位が連通流路100の曲がり部の底面の高さ(水位M)を越えると連通流路100内を定常的に水が流れるようになる。そのため、本実施の形態4においては、連通流路100の内径の設定に留意する必要がある。
In addition, when the pipe internal diameter of the
連通流路100は、2本以上設置してもよい。図23は、実施の形態4の変形例における貯水槽の断面図である。貯水槽12内に、2本の連通流路100が設けられている。2本以上の連通流路100を設ける場合、少なくとも2本は、流出口102を第1の方向に対して互いに正対する位置に設けるとよい。またこの場合、連通流路100の管が上に凸となるように曲げられた位置は、第1の方向に対して、その連通流路100の流出口102と正対する位置に設けるとよい。これにより、貯水槽12がどちらか一方に傾いて設置された場合でも、傾斜の高い側に流出口102を有する連通流路100内だけに水が流れるようになり、貯水槽12内の水を拡散部材30の傾斜の上方側に導くことができる。
Two or
なお、本実施の形態4の連通流路100は貯水槽12の内側に形成されているが、サイフォン効果を利用したものであれば良く、連通流路100が貯水槽12の外壁の外側や、貯水槽12の外壁から離れた位置に形成してもよい。
In addition, although the
実施の形態5.
図24は、本発明の実施の形態5にかかる加湿素子2の貯水槽12部分の断面図であって、図6に示すZ−Z線に沿った断面図に相当する図である。実施の形態5では、貯水槽12の形状が異なるほかは実施の形態1と同様の構成であるため、同様の構成である部分の記述は省略する。図24は、図中右側が低くなるよう傾斜した貯水槽12を示している。
24 is a cross-sectional view of the
貯水槽12の外壁の外側には連通流路100が形成されている。貯水槽12の壁面には流入口101が形成されている。流入口101は、貯水槽12が水平に設置された状態において、注水孔12aの上端よりも高い位置、かつ、貯水槽12の外壁の上端よりも低い位置に位置している。流出口102は貯水槽12の外側に設けられ、拡散部材30の直上に位置している。
A
貯水槽12には、水が流れる連通流路100を切り替えるための流路切替部材110が形成されている。流路切替部材110は、貯水槽12の長手方向の両端に、それぞれ一つずつ設けられている。流路切替部材110は、流入口101よりも貯水槽12の内側に位置し、支持部111を支点として水槽の内側のみに開く弁体で形成されている。また、流路切替部材110は、流入口101の開口部よりも大きな板で形成されており、流入口101を覆うことができる。流路切替部材110は、流入口101を開閉させる流路開閉部として機能する。流路切替部材110は、防水性と耐食性を有し、水よりも比重の大きい素材で形成されている。
The
貯水槽12が傾斜して設置された場合、傾斜によって低い位置にある流路切替部材110は、重力の作用により貯水槽12の外壁と接して保持される。一方、傾斜によって高い位置にある流路切替部材110は、重力の作用により貯水槽12の内側に開いて保持される。したがって、相対的に低い位置にある流入口101は、流路切替部材110によって閉じられ、高い位置にある流入口101は、入口が開いた状態となる。
When the
加湿装置1や加湿素子2が傾斜して設置された場合の連通流路100内の水の流れについて説明する。注水孔12aの周囲に水中の硬度成分やごみが経年的に堆積し、注水孔12aの流動抵抗が増した状態を想定する。注水孔12aの流れが悪くなることで、前述の通り、貯水槽12内の水位は上昇する。
The flow of water in the
このとき、図24に示すように、傾斜の低い側に位置する流路切替部材110と流入口101の間には隙間がなく、水は流出しない。一方、傾斜の高い側に位置する流路切替部材110と流入口101の間には隙間ができる。水位が図中の水位Nまで達すると、水は傾斜の高い側に位置する流路切替部材110と流入口101の隙間を通り、連通流路100に流入する。水は流出口102から流出し、拡散部材30の傾斜の高い側に吸収され、加湿体20に流下する。
At this time, as shown in FIG. 24, there is no gap between the flow
実施の形態1から実施の形態4では、加湿装置1や加湿素子2が傾斜した場合に、貯水槽12から溢れる水を拡散部材30の傾斜の上方側に供給するための方策として、流入口101と流出口102とが貯水槽12を挟んだ反対側となる位置に形成されていた。一方、本実施の形態5では、流路切替部材110を使用することで、貯水槽12に対して同じ側に流入口101と流出口102とが形成される。そのため、連通流路100の短縮化を図ることができる。これにより、貯水槽12と連通流路100を含めた加湿素子2の上部構造の小型化を図ることができる。したがって、貯水槽12やケーシング10に寸法制約がある場合に好適である。なお、図24では連通流路100は管で構成されているが、水を流すことができればよく、開渠状の流路で構成されていてもよい。また、連通流路100は、1本またはそれ以上設けられていてもよい。
In
図25は、実施の形態5の変形例にかかる貯水槽を示す図である。実施の形態5の変形例では、流路切替部材110に球体を使用している。なお、図25は、図中右側が低くなるよう傾斜した貯水槽12を示している。
FIG. 25 is a diagram illustrating a water storage tank according to a modification of the fifth embodiment. In the modification of the fifth embodiment, a sphere is used for the flow
流路切替部材110は、水よりも比重が重く、且つ、防水性と耐食性を有する樹脂やアルミ等の金属などの素材で構成される。流路切替部材110は流入口101の開口部分よりも大きく、貯水槽12よりも小さい球体で形成されている。したがって流路切替部材110を流入口101に勘合することで、流入口101を塞ぐことができる。また、貯水槽12には、流路切替部材110の移動量を制限するための支持部111が設けられている。
The flow
支持部111は、球体の流路切替部材110が載置されることで、流路切替部材110を流入口101と同じ高さに位置させる載置部111aと、載置部111aから上方に向けて延びて流入口101と対向する壁部111bとを有する。流路切替部材110は、流入口101と壁部111bとの間に配置されることで、載置部111aからの落下が防止される。なお、壁部111bは、流路切替部材110が図25における手前側または奥側への移動を規制するために、図25のおける手前側および奥側に形成されていてもよい。また、流路切替部材110の上方への移動を規制するために、載置部111aと対向する天面部を形成して、流路切替部材110の載置部111aからの落下をより確実に防止できるように構成してもよい。
The
加湿装置1または加湿素子2が傾斜して設置された場合の連通流路100内の水の流れについて説明する。図25に示すように、流路切替部材110は重力の作用を受け、傾斜によって低い位置へ移動する。このとき、傾斜によって低い位置にある流路切替部材110は流入口101側に移動し、流入口101は塞がれる。つまり、傾斜によって低い位置にある流入口101に水は流入しない。
The flow of water in the
一方、傾斜によって高い位置にある流路切替部材110は支持部111の壁部111bに向けて移動し、壁部111bに接触して保持される。これにより、流路切替部材110と、傾斜によって高い位置にある流入口101との間に隙間が形成され、水位が図中の水位Oまで達すると、水はその隙間を通り、傾斜によって高い位置にある連通流路100に流入し、流出口102を通過して拡散部材30に水が吸収される。
On the other hand, the flow
なお、実施の形態5の変形例では流路切替部材110に球体を用いているが、流路切替部材110は、加湿装置1または加湿素子2が傾斜することによって可動し、相対的に低い位置にある流入口101が閉じられるとともに、相対的に高い位置にある流入口101は開かれる構成であればよい。したがって、流路切替部材110は、重力方向に移動する質量体であればよく、直線方向に稼動する直線運動軸受けなどの部材を用いてもよい。
In addition, although the spherical body is used for the flow
また、本実施の形態5では、水よりも比重の大きい素材からなる流路切替部材110を使用している。一方、流路切替部材110は、加湿装置1または加湿素子2が傾斜することにより、水平時に比べて可動又は変形することで、拡散部材30の傾斜の上方側に水を供給する構成であればよい。流路切替部材110に水よりも比重の小さい素材を使用し、流路切替部材110はそれ自体の浮力により作動して、水が流れる連通流路100を切り替えるものであってもよい。
In the fifth embodiment, the flow
上記実施の形態1から5で説明した加湿装置1を、空気調和機または換気装置に設けることで、空気調和機または換気装置から室内に供給される空気を加湿させることができる。
By providing the
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
1 加湿装置、2 加湿素子、3 給水管、3a 給水弁、4 排水管、5 送風機、6 制御装置、7 ドレンパン、8 水位検知センサー、10, 10a, 10b ケーシング、10c 開口部、10d 突起、11 給水口、12 貯水槽、12a 注水孔、13 排水部、13a 排水口、14 構造壁、15 係合部、20 加湿体、 21 凸部、30 拡散部材、40 オリフィス部、100 連通流路、101,104 流入口、102,103 流出口、110 流路切替部材、111 支持部、111a 載置部、111b 壁部。
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記加湿体の上方に設けられて水を溜める貯水槽と、
前記加湿体の上方に設けられて水を通過可能とされた流路と、を備え、
前記貯水槽の底面には、水を滴下するための複数の注水孔が形成され、
前記流路は、前記貯水槽の内部に連通する流入口と、前記流路を通過する水を流出させる流出口と、を有し、
前記流入口と前記流出口は、前記第1の方向に互いに離間して設けられ、
前記貯水槽が水平に配置された状態で、前記流出口は前記流入口よりも低い位置に形成されていることを特徴とする加湿素子。A plurality of humidifiers arranged along the first direction so as to provide a gap between each other;
A water storage tank provided above the humidifying body for storing water;
A flow path provided above the humidifying body and capable of passing water;
A plurality of water injection holes for dripping water are formed on the bottom surface of the water storage tank,
The flow path has an inflow port communicating with the inside of the water storage tank, and an outflow port through which water passing through the flow path flows out,
The inflow port and the outflow port are provided apart from each other in the first direction;
The humidifying element, wherein the outlet is formed at a position lower than the inlet while the water storage tank is horizontally disposed.
前記流路の流出口は、前記拡散部材の上方に設けられることを特徴とする請求項1に記載の加湿素子。A diffusion member that extends along the first direction and that is provided below the water storage tank and contacts the plurality of humidifiers;
The humidifying element according to claim 1, wherein the outlet of the flow path is provided above the diffusion member.
前記貯水槽の設計上の許容される最大の傾き角度をβMAXとした場合に、
α>βMAXの関係が成立することを特徴とする請求項5に記載の加湿素子。The gradient of the flow path in a state where the water tank is horizontally disposed is α,
When the maximum allowable tilt angle in the design of the water tank is β MAX ,
The humidifying element according to claim 5, wherein a relationship of α> β MAX is established.
前記流路開閉部は、前記貯水槽の姿勢に応じて、相対的に低い位置にある前記流入口を閉じ、相対的に高い位置にある前記流入口を開くことを特徴とする請求項1に記載の加湿素子。A flow path opening / closing section that opens and closes the plurality of flow paths;
The flow path opening / closing part closes the inflow port at a relatively low position and opens the inflow port at a relatively high position according to the posture of the water storage tank. The humidifying element as described.
前記加湿体の上方に設けられて水を溜める貯水槽と、
前記加湿体の上方に設けられて水を通過可能とされた流路と、を備え、
前記貯水槽の底面には、水を滴下するための複数の注水孔が形成され、
前記流路は、前記貯水槽の内部に配置されて上に凸のカーブを有する管であり、一端部である流入口と他端部である流出口とが高さを異ならせて配置されることを特徴とする加湿素子。A plurality of humidifiers arranged along the first direction so as to provide a gap between each other;
A water storage tank provided above the humidifying body for storing water;
A flow path provided above the humidifying body and capable of passing water;
A plurality of water injection holes for dripping water are formed on the bottom surface of the water storage tank,
The flow path is a pipe having an upward convex curve that is disposed inside the water storage tank, and an inflow port that is one end and an outflow port that is the other end are disposed at different heights. A humidifying element characterized by that.
前記加湿素子に風を送る送風機と、を備える加湿装置。A humidifying element according to any one of claims 1 to 13,
A humidifier comprising: a blower that sends wind to the humidifying element.
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